Техническая термодинамика. Термодинамичекие потенциалы, эффект Джоуля-Томсона
Описание равновесных термодинамических процессов может быть выполнено с помощью метода термодинамических потенциалов, разработанного в 1873 - 78 годах Джозайя Уиллардом Гиббсом (1839 - 1903).
Метод термодинамических потенциалов основывается на возможности введения для равновесных процессов функций состояния, полные дифференциалы которых описывают изменение состояния термодинамической системы. Термодинамические потенциалы Вместе с уравнением состояния P = P(V,T) и выражением для внутренней энергии U = U(V,T) образует систему из трех уравнений, связывающую между собой пять функций состояния: V, T, P, U, и S. Если в качестве независимых параметров выбрать объем и температуру, то система уравнений оказывается полностью разрешимой и позволяет определить давление , внутреннюю энергию и энтропию В зависимости от выбора двух независимых параметров можно ввести термодинамические потенциалы, дифференцирование которых дает возможность определить другие, неизвестные параметры состояния Тогда 1 Возьмем в качестве независимых параметров состояния объем и энтропию и запишем через эти переменные выражение для внутренней энергии Термодинамические потенциалы Учитывая правило нахождения полного дифференциала Таким образом, внутренняя энергия, выраженная через параметры состояния и , является термодинамическим потенциалом
